二氧化硫气体检测仪不确定度评定

2018-07-23荆培强李晓南张淑美侍东霞马洁

世界家苑 2018年6期

荆培强李晓南张淑美侍东霞马洁

摘要：二氧化硫是有毒有害气体；二氧化硫气体检测仪属于强制检定类计量器具，在生产生活中应用很广泛。二氧化硫气体检测仪测量方法，以及对其示值误差测量结果不确定度评定的探讨。

关键词：二氧化硫；二氧化硫气体检测仪；测量方法；示值误差；测量不确定度评定

1概述

二氧化硫（SO2）是最常见、最简单的硫氧化物，是一种有毒有害无色刺激性气体。不仅易溶解于人体的血液和其它黏性液，还会对人体的呼吸道、眼结膜等器官造成很大损伤。它是大气主要污染物之一，多则易形成酸雨，对环境造成巨大危害。因此二氧化硫气体检测仪被广泛应用到工业生产和日常生活监测中。

2测量方法

二氧化硫气体检测仪属于强制检定的计量器具，已被列入《中华人民共和国强制检定工作计量器具目录》中，应当严格对其进行周期强制检定。依据JJG551-2003《二氧化硫气体检测仪》检定规程在合适的环境条件下，对检测仪进行检测时，通入检测仪满量程20%、50%、80%左右浓度的二氧化硫气体标准物质，读取檢测仪的稳定示值，然后与气体标准物质的标准值进行比较，即可求得检测仪在该测量点的示值误差。

3不确定度评定方法

本评定选用一台量程为（0～500）mmol/mol的成都安可信电子股份有限公司生产的二氧化硫气体检测仪。本次使用的二氧化硫气体标准物质为中国测试技术研究院认定的（GBW（E）061323），其标准值为99.5mmol/mol、251mmol/mol、400mmol/mol的氮中二氧化硫气体标准物质（相对扩展不确定度为U=2%，k=3）。

4示值误差的测量不确定度评定

4.1不确定度的来源

检测仪测量结果的不确定度主要来源以下几个方面：（1）测量方法不理想引入的测量不确定度（2）环境条件影响引入的不确定度（3）检定人员操作引入的不确定度（4）被测仪器引入的不确定度（5）原料气体纯度检测引入的不确定度（6）原料气体称量过程引入的不确定度（7）原料气体稳定性考察引入的不确定度。

4.2建立数学模型

二氧化硫气体检测仪的示值误差计算公式为：

4.3测量不确定度分量计算

4.3.1检测仪示值测量结果重复性的标准不确定度评定

在二氧化硫气体检测仪检定装置及被测气体检测仪正常工作条件下，将浓度为99.5mmol/mol、251mmol/mol、400mmol/mol的氮中二氧化硫气体标准物质通入气体检测仪。待示值稳定后读取其显示值。重复测量10次，测量数据如表1所示。

根据JJG551-2003《二氧化硫气体检测仪》检定规程要求，重复性按下式计算：

代入上表中的测量结果，计算得到RSD1=0.74%；RSD2=0.62%；RSD3=0.90%。选最大值RSD3=0.90%作为其重复性；因此，其标准不确定度为：

4.3.2检测仪数显误差的标准不确定度评定

所检二氧化硫气体检测仪的分辨率是1mmol/mol，数显误差以等概率分布落在其半宽区间（1mmol/mol）/ =0.5mmol/mol内；则其标准不确定度为：u2（X）=0.5/ √3=0.3mmol/mol则uA2=（1/A）?u2（X）=0.20%